پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال:1397 | دوره:25 | شماره:5 |تعداد مقالات:22

سابقه و هدف: کشاورزی به عنوان یکی از منابع اصلی ثروت در اقتصاد به شمار می رود. بنابراین کشورهای در حال توسعه برای برون رفت از بحرانهای اقتصادی و به دلیل نقش به سزایی که این بخش در تامین غذا، رفاه جامعه و در نهایت رشد اقتصاد ملی ایفا می کند، آن را سر لوحه برنامه های اقتصادی خود قرار می دهند. مدیریت و برنامه ریزی در خصوص منابع آب کشاورزی بسیار حیاتی است. در این پژوهش، علاوه بر تولید محصول به جنبه واردات آن هم توجه شده است. هدف این پژوهش بررسی ظرفیت زمین برای کاشت و منابع موجود برای تولید محصول می باشد تا از این طریق بتوان در راستای بهبود شرایط اقتصادی و اجتماعی کشاورزان در کشور گام برداشت. مواد و روش ها: در این پژوهش داده های مورد مطالعه برگرفته از گزارشات مستند از وزارت جهاد کشاورزی و کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران است. در این مطالعه ابتدا یک مدل ریاضی جامع ارائه داده شد که اهدافی نظیر کاهش میزان آب مصرفی، افزایش تولید محصولات استراتژیک و توجه به عوامل اجتماعی همچون اشتغال نیروهای محلی را در نظر گرفته است. در واقع، می توان تعیین نمود که چه میزان آب برای تولید چه محصولی بایستی اختصاص یابد تا هم از لحاظ مدیریت جامع منابع آب مفید باشد و هم کشاورزان سود بیشتری داشته باشند. به طور عمومی ذات مسائل تصمیم در دنیای واقعی دارای عدم قطعیت می باشد و یافتن جواب بهینه و درست بدون توجه به این موضوع موجب تصمیم گیری غیر واقعی خواهد شد. اگر چه رویکرد تصمیم گیری فازی می تواند بسیاری از شرایط غیر قطعی مساله را در نظر بگیرد، اما این رویکرد دارای محدودیتهای کاربردی می باشد و در بعضی از شرایط ممکن است نتواند عدم قطعیت موجود در دنیای واقعی را بخوبی ترسیم نماید. بر همین اساس، مفهوم جدیدی از عدم قطعیت با عنوان عدد زی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین، برای حل مسئله چند هدفه از یک رویکرد چند هدفه تعاملی استفاده شده است. روش مورد استفاده در این پژوهش برنامه ریزی ریاضی خطی است و با نرم افزار سیپلکس حل شده است. یافته ها: در کشور الگوی کشت محصولات کشاورزی بر مبنای نیاز منطقه ای، وضعیت ذخایر آبی و میزان صادرات وجود ندارد و این مسئله نه تنها هدر رفت منابع آبی را به دنبال داشته که باعث کاهش بهره وری و زیان کشاورزان شده است. بدون تبعیت از برنامه خاصی، نوسان شدید قیمت محصولات کشاورزی در بازار مصرف وجود دارد. با توجه به استراتژیک در نظر گرفته شدن برخی محصولات کشاورزی مانند گندم، یونجه و جو در تحقیق حاضر، میزان تولید این محصولات نسبت سایر محصولات بیشتر است. در 22% از حجم زمین مورد نظر محصولی کاشت نخواهد شد و این امر به عواملی همچون منابع مورد نیاز برای کاشت و همچنین به صرفه بودن کاشت نسبت به واردات آن بستگی دارد. نتیجه گیری: نتایج بدست آمده نشان میدهد که برای مدل، استراتژیک بودن محصولات کشاورزی از اهمیت بالا و میزان تولید آنها از اولویت بیشتری برخوردار است. این پژوهش با توجه به آمار وزارت کشاورزی در سال 1393، 18/61% سهم کل محصولات کشاورزی را پوشش می دهد که این رقم در مقایسه با مقالات قبل بسیار رقم چشم گیری است. از طرفی تحلیل نتایج بدست آمده بر اساس رویکرد عدد زی بیانگر ارائه یک جواب محافظ کارانه نسبت به سایر روش های رویکرد فازی و قطعی است.

سابقه و هدف: آتش سوزی یک تهدید بزرگ منابع طبیعی در جهان محسوب می شود و به عنوان عاملی مهم در تغییر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک می باشد. آگاهی از پیامدهای مثبت یا منفی آتش سوزی بر ویژگی های خاک از نظر مدیریت منابع طبیعی می-تواند حائز اهمیت باشد. این مطالعه با هدف بررسی اثر آتش سوزی در مراتع منطقه بدره استان ایلام بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و نیز مقایسه آن با مناطق بدون آتش سوزی (شاهد) اجرا گردید. مواد و روش ها: پس از بررسی های صحرایی و میدانی در مراتع منطقه بدره در شرق استان ایلام، پنج نمونه خاک از عمق های 5-0 و 20-5 سانتی متری به صورت تصادفی جمع آوری و به آزمایشگاه منتقل شدند و تجزیه های فیزیکی (بافت، میانگین وزنی قطر خاکدانه، رطوبت اشباع و جرم مخصوص ظاهری) و شیمیایی (مواد آلی، نیتروژن کل، فسفر قابل جذب، پتاسیم قابل جذب، کلسیم و منیزیم محلول، ظرفیت تبادل کاتیونی) روی نمونه های خاک انجام گرفت. یافته ها: بیشترین مقدار شن (4/46 درصد) و سیلت خاک (4/24 درصد) در مرتع سوخته و بیشترین مقدار رس (39 درصد) در مرتع شاهد به دست آمد. آتش سوزی میزان میانگین وزنی قطر خاکدانه و تخلخل خاک را در مراتع سوخته در مقایسه با مراتع شاهد به ترتیب 28/14 و 76/8 درصد به طور معنی داری (05/0=α ) کاهش داد. جرم مخصوص ظاهری خاک در مرتع سوخته در مقایسه با مرتع شاهد 1/9 درصد بیشتر بود. در عمق سطحی خاک آتش سوزی باعث افزایش رطوبت اشباع خاک به میزان 98/16 درصد در مقایسه با تیمار شاهد گردید. آتش سوزی مقدار ماده آلی خاک را از 66/2 درصد در مرتع شاهد به 19/2 درصد در مرتع سوخته به طور معنی داری (05/0=α ) کاهش داد. اسیدیته خاک در مرتع سوخته (45/7pH=) نسبت به مرتع شاهد (07/7pH=) به طور معنی داری افزایش نشان داد. بیشترین میزان ظرفیت تبادل کاتیونی خاک (82/24 سانتی مول بار در کیلوگرم خاک) و کمترین (98/18 سانتی مول بار در کیلوگرم خاک) به ترتیب در خاک مرتع شاهد و سوخته حاصل گردید همچنین با افزایش عمق خاک، ظرفیت تبادل کاتیونی خاک 14/10درصد کاهش یافت. بیشترین فسفر قابل جذب خاک، منیزیم و کلسیم محلول در مرتع سوخته در عمق سطحی حاصل گردید. آتش سوزی در عمق زیرین خاک، تأثیر معنی داری بر مقدار فسفر قابل جذب، منیزیم و کلسیم محلول خاک نداشت. نتیجه گیری: به طور کلی نتایج نشان می دهد آتش سوزی در مراتع منطقه بدره استان ایلام بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک تأثیر داشته است به طوری که در بیشتر موارد باعث کاهش کیفیت خاک از لحاظ شیمیایی (کاهش ماده آلی، نیتروژن، ظرفیت تبادل کاتیونی) و فیزیکی (تغییر بافت، کاهش میانگین وزنی قطر خاکدانه، تخلخل و جرم مخصوص ظاهری) و در برخی موارد آتش سوزی با آزاد شدن عناصر غذایی نظیر فسفر، کلسیم و منیزیم در خاک باعث بهبود چرخه عناصر غذایی در خاک شده است.

سابقه و هدف: در طی دهه های گذشته، زمین لغزش ها به دلیل طبیعت مخربشان موضوع مهم پژوهش بوده اند. زمین لغزش ها از فرآیندهای ژئومورفیک رایج در مناطق کوهستانی می باشند که باعث حرکت توده ای مواد سنگی، رگولیت و یا خاک می گردند. تعیین زمین لغزش های آینده به فرآیندهای زمین شناختی، ژئومورفولوژیکی و هیدرولوژیکی بستگی دارد که باعث بی ثباتی در گذشته و حال حاضر شده اند. به منظور ساخت جاده ها، راه آهن، خطوط لوله آب و خطوط الکتریسیته در مناطق کوهستانی تهیه نقشه پراکنش زمین لغزش بسیار مهم می باشد. به منظور ارزیابی حساسیت زمین لغزش تعدادی از تکنیک های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد که دامنه ای از ارزیابی های کیفی بر اساس قضاوت های کارشناسی که ذاتی می باشند تا ارزیابی های کمی بر اساس تکنیک های آماری پیشرفته و یا مدل های ریاضی را شامل می شود. مواد و روش ها: مراحل روش شناسی که در تحقیق حاضر مورد استفاده قرار گرفته است شامل 6 گام می باشد. گام نخست: تهیه منابع داده هایی که در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفته است شامل: داده های مربوط به عملیات میدانی، گزارشات تاریخی، نقشه توپوگرافی با مقیاس 1: 50000، داده های هواشناسی، نقشه زمین شناسی با مقیاس 1: 100000، مدل رقومی ASTER با قدرت تفکیک 30 متر و تصاویر لندست 8 با قدرت تفکیک 30 متر. گام دوم. تهیه نقشه پراکنش زمین لغزش: در این پژوهش نقشه پراکنش زمین لغزش با تعداد 80 موقعیت زمین لغزش با استفاده از عملیات میدانی گسترده و تفسیر عکس های هوایی تهیه گردید. گام سوم: تهیه پارامترهای موثر در زمین لغزش. گام چهارم: آنالیز تست هم خطی بین پارامترهای موثر در زمین لغزش. در این پژوهش 12 پارامتر به عنوان پارامتر موثر در زمین لغزش مورد استفاده قرار گرفتند که شامل طبقات ارتفاعی، شیب، شکل-شیب، طول شیب، فاصله از آبراهه، شاخص خیسی توپوگرافی، نسبت مساحت سطح، فاصله از جاده، سنگ شناسی، لیتولوژی، بارندگی و کاربری اراضی می باشند. گام پنجم: ترکیب مدل داده محور شواهد وزن قطعی و مدل دانش محور تحلیل سلسله مراتبی با استفاده از رابطه بین موقعیت زمین لغزش ها و داده های مختلف. گام ششم: صحت سنجی مدل با استفاده از شاخص های مساحت زیرمنحنی و شاخص سطح سلول هسته. یافته ها: نتایج حاصل از رابطه فضایی بین موقعیت زمین لغزش ها و پارامترهای موثر در زمین لغزش ها با استفاده از مدل شواهد وزن قطعی (قطعیت، عدم قطعیت، عدم اطمینان، و احتمال) در جدول 3 و شکل 3 نشان داده شده است. مقایسه بین نقشه قطعیت و عدم قطعیت نشان داد که مقادیر قطعیت برای مناطقی که دارای مقادیر عدم قطعیت پایین می باشد، بالا می باشد و بالعکس. این موضوع بیانگر پتانسیل بالای وقوع زمین لغزش در مناطق دارای درجات بالای قطعیت و درجات پایین عدم قطعیت می باشد. مقادیر بالای عدم اطمینان در مناطق دارای مقادیر قطعیت پایین قرار دارند. وزن دهی پارامترهای موثر در زمین لغزش با استفاده از روش AHP نشان داد که پارامترهای لیتولوژی، طبقات ارتفاعی، فاصله از جاده، شیب و بارندگی به عنوان مهمترین فاکتورهای موثر در وقوع زمین لغزش می باشند. نسبت سازگاری ماتریس 036/0 بدست آمد که مقدار دقت خیلی خوبی است که منعکس کننده دقت بالای سازگاری اولویت بندی بین پارامترها می باشد. نتایج: به علت برخی از محدودیت های روش های دانش محور فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و داده محور شواهد وزن قطعی، زمانی که به صورت انفرادی در زمینه تهیه نقشه حساسیت زمین لغزش مورد استفاده قرار می گیرند، به منظور رفع آن از روش ترکیبی استفاده گردید. نتایج مساحت زیرمنحنی نشان داد که نرخ موفقیت و نرخ پیش بینی برای مدل ترکیبی به ترتیب 872/0 (3/87%) و 903/0 (3/90%) می باشد. نتایج حاصل از مقادیر شاخص SCAI در مدل ترکیبی در کلاس های حساسیت زیاد و خیلی زیاد قابل قبول می باشد. نقشه حساسیت زمین لغزش حاصله نشان داد که مناطق با حساسیت لغزش بالا در منطقه مطالعاتی عمدتا در طول جهات شمال غربی تا غربی پراکنده شده اند. این نقشه می تواند اطلاعات مفیدی را در زمینه مدیریت شیب و برنامه ریزی کاربری اراضی در مناطق لغزشی در اختیار مهندسین، تصمیم گیران و برنامه ریزان قرار دهد.

سابقه و هدف: اجرای روش های مختلف آبیاری در نواحی متفاوت، متاثر از عواملی مانند شرایط اقلیمی، کیفیت آب، وضعیت توپوگرافی، مشخصات خاک، نوع محصول و عوامل اقتصادی-اجتماعی است، وجود برخی محدودیت ها در هر یک از عوامل فوق در منطقه مورد مطالعه منجر به تغییر سامانه آبیاری پیشنهادی می گردد. مسائل و موضوعات مربوط به انتخاب روش آبیاری پیشنهاد شده با شاخص های کمی و کیفی مورد بررسی قرار می گیرد، امکان استفاده از این دو به طور همزمان در روش پردازش تجزیه و تحلیل سلسله مراتبی، آن را به یک ابزار قدرتمند برای تحلیل مسائل در این بخش تبدیل نموده است. با توجه به مطالب فوق و قدرت فرآیند تحلیل سلسله مراتبی در رابطه با تصمیم گیری برای انتخاب روش آبیاری مناسب برای منطقه و قوی تر شدن آن در تلفیق با سامانه ی اطلاعات جغرافیایی و بکارگیری کمتر این دو با یکدیگر در مطالعات انجام شده در سنوات گذشته در مناطق مختلف کشور و همچنین خراسان شمالی و به خصوص شهرستان اسفراین، نسبت به مطالعه آن اقدام شد. مواد و روش ها: این پژوهش در شهرستان اسفراین، از توابع استان خراسان شمالی و بین مدارهای 57 درجه و 30 دقیقه طول شرقی و 37 درجه و 4 دقیقه عرض شمالی و مساحت کل 5192 کیلومترمربع است انجام شده است. در این تحقیق روشی برای امتیازدهی به عوامل تأثیرگذار در انتخاب سامانه های آبیاری نوین، بسط و ارائه شده است. در این روش میزان تأثیر عوامل مختلف با استفاده از ارقام صحیح (3+) تا (3-) در هفت درجه امتیازگذاری می شوند. به منظور تأثیر بیشتر عوامل مهم تر و یا جلوگیری از اثرگذاری یکسان عوامل با درجه اهمیت متفاوت، ضریبی به عنوان وزن هر عامل، لحاظ گردیده است. این ضریب بر اساس شرایط پروژه با استفاده از روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی تعیین می شود. با تلفیق فرایند تحلیل سلسله مراتبی و سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، این وزن در لایه های اطلاعاتی واردشده ضرب شده است. امتیاز نهایی، از جمع جبری امتیازات به دست آمده هر عامل برای هر منطقه به دست می آید. این امتیاز درواقع پتانسیل استفاده از هر یک از سامانه های آبیاری نوین است. داده های مربوط به این تحقیق، از بانک اطلاعاتی آبیاری تحت فشار مدیریت جهاد کشاورزی شهرستان اسفراین تهیه گردیده است. یافته ها: در تحقیق حاضر مکان یابی روش های آبیاری نوین برای 77075 هکتار از اراضی مستعد کشت آبی (زراعت و باغ ها) شهرستان اسفراین انجام شد و نتایج به صورت نقشه هایی که در آن امتیازات هر منطقه از محدوده طرح برای هر یک از سامانه های آبیاری نوین نشان داده شده است، ارائه شد. نتایج این تحقیق نشان داد که: از مجموع 77075 هکتار از اراضی که به عنوان محدوده مطالعاتی محسوب می گردد، مساحت 58835 هکتار معادل 5/76 درصد محدوده مناسب برای سامانه آبیاری کم فشار، 17105 هکتار معادل 22 درصد محدوده مناسب برای سیستم آبیاری موضعی و1135 هکتار معادل 5/1 درصد محدوده مناسب برای سیستم آبیاری بارانی است. نتیجه گیری: سیستم آبیاری کم فشار در اکثریت منطقه به جز نواحی شمالی به دلیل وضعیت توپوگرافی نامناسب، بالاترین امتیاز را کسب کرده است؛ بنابراین، روش آبیاری کم فشار جهت بالا بردن راندمان آبیاری در اکثریت محدوده پیشنهاد می گردد و در سایر مناطق (شمالی)، سیستم آبیاری موضعی به عنوان بهترین سامانه آبیاری نوین انتخاب شده است.

سابقه و هدف: افزایش تقاضای آب و منابع آب محدود در ﻣ ﻨ ﺎ ﻃ ﻖ ﺧ ﺸ ﻚ و ﻧ ﻴ ﻤ ﻪ خشک، مدیریت و برنامه ریزی جهت استفاده بهینه از منابع آب را ضروری و لازم ساخته است. از سوی دیگر منابع آب سطحی در ایران سهم عمده ای در تأمین نیاز آبی بخش های مختلف شرب، کشاورزی و صنعت دارد. در همین راستا، مدیران جهت برنامه ریزی منابع آب به خصوص مخازن سد ها، نیاز به اتخاذ سیاست های بهینه دارند. از اﯾ ﻦ رو ﺗ ﻼ ش ﻫ ﺎ ی زﯾ ﺎ دی ﺑ ﻪ ﻣ ﻨ ﻈ ﻮ ر ﺗ ﻮ ﺳ ﻌ ﻪ ﻣ ﺪ ل ﻫ ﺎ ی ﮐ ﺎ ﻣ ﭙ ﯿ ﻮ ﺗ ﺮ ی در ﺑ ﺨ ﺶ ﻣ ﺬ ﮐ ﻮ ر ﺻ ﻮ رت ﮔ ﺮ ﻓ ﺘ ﻪ اﺳ ﺖ . ﯾ ﮑ ﯽ از روش ﻫ ﺎ ی ﺑ ﺴ ﯿ ﺎ ر ﻣ ﻮ ﺛ ﺮ ﺑ ﺮ ای ﺑ ﺮ رﺳ ﯽ وﺿ ﻌ ﯿ ﺖ ﺳ ﯿ ﺴ ﺘ ﻢ ﻫ ﺎ ، روش ﭘ ﻮ ﯾ ﺎ ﯾ ﯽ ﺳ ﯿ ﺴ ﺘ ﻢ ﻣ ﯽ ﺑ ﺎ ﺷ ﺪ ﮐ ﻪ ﯾ ﮑ ﯽ از روﺷ ﻬ ﺎ ی ﻗ ﺪ رﺗ ﻤ ﻨ ﺪ و ﺑ ﺼ ﺮ ی ﺷ ﺒ ﯿ ﻪ ﺳ ﺎ زی اﺳ ﺖ . مدلهایی که با این روش نوشته می شوند ﺑ ﺎ ﺑ ﯿ ﻨ ﺶ ﻓ ﺮ آﯾ ﻨ ﺪ ﻫ ﺎ ی ﺑ ﺎ زﺧ ﻮ رد، ﮐ ﺎ رﺑ ﺮ ان ﺳ ﯿ ﺴ ﺘ ﻢ را ﺑ ﻪ ﻓ ﻬ ﻢ ﺑ ﻬ ﺘ ﺮ ی از رﻓ ﺘ ﺎ ر دﯾ ﻨ ﺎ ﻣ ﯿ ﮑ ﯽ ﺳ ﯿ ﺴ ﺘ ﻢ ﻫ ﺎ در ﻃ ﻮ ل زﻣ ﺎ ن ﻧ ﺎ ﯾ ﻞ ﻣ ﯽ ﺳ ﺎ زﻧ ﺪ . اما Vensim یک ابزار مدل سازی بصری است که این امکان را می دهد تا بتوان مدل های سیستم های پویا را مفهوم سازی، شبیه سازی، تجزیه و تحلیل و بهینه سازی کرد. لذا در این تحقیق به منظور بهینه سازی منحنی فرمان عملکرد سد چغاخور از روشهای پویایی سیستم و الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر هوش تجمعی استفاده شد. در نهایت دقت عملکرد این روش ها مورد ارزیابی قرار گرفت. مواد و روش ها: منطقه مورد مطالعه در نزدیکی شهر بروجن واقع گردیده است. سد چغاخور خاکی بوده و آب آن عمدتاً از طریق نزولات جوى و چشمه ها تامین می شود. در این تحقیق نتایج با داده های ماهانه جمع آوری شده در یک دوره 10 ساله (1393-1383) از سد چغاخور مقایسه می شوند. روابط بین جریان ورودی، حجم ذخیره مخزن و میزان رها سازی هر دوره تعیین و با استفاده از روش پویایی سیستم در محیط VENSIM و با استفاده از روش فراکاوشی pso در محیط MATLAB تعریف شدند. تابع هدف و محدودیت ها برای هر دو مدل یکسان می باشد. یافته ها: نتایج نشان داد مقدار ضریب تعیین که بیانگر همبستگی بین داده های شبیه سازی شده توسط روش پویایی سیستم و داده های مشاهده ای می باشد در حجم مخزن برابر 995/0 و برای میزان رهاسازی مخزن سد برابر با 991/0 می باشد. پس از بهینه سازی، اختلاف بین نیاز پایین دست و مقادیر رهاسازی شده کاهش یافت و باعث کاهش هدر رفت آب شد. میزان این اختلاف برای روش پویایی سیستم برابر با 78/11 میلیون متر مکعب و برای روش PSO برابر با 82/18 میلیون متر مکعب بود. این در حالی است که در شرایط واقعی این اختلاف برابر با 68/25 میلیون متر مکعب بوده است. نتیجه گیری: در مجموع نتایج نشان داد که مدل پویایی سیتم نسبت به الگوریتم PSO از دقت بیشتری در بهینه سازی منحنی فرمان سد برخوردار است.

سابقه و هدف: سرریزها از مهمترین و حساسترین بخش ها در سازه سدها به شمار می آیند که وظیفه تخلیه دریاچه سد در مواقع اضطراری و سیلابی را بر عهده دارند. با وجود این که مطالعات زیادی برای شناخت مشخصات جریان بر روی سرریزها انجام شده است، اما اطلاعات اندکی در مورد تاثیر همگرایی دیواره های سرریز برروی مشخصه های هیدرولیکی جریان فوق بحرانی پاییندست تنداب و پتانسیل وقوع کاویتاسیون موجود است. برای کاهش هزینه های ساخت سرریزهای نسبتاً طولانی و همچنین لحاظ عوامل توپوگرافیکی، دیواره های سرریز را بخصوص در تنداب ها به صورت همگرا اجرا می کنند. دراثر همگرایی دیواره ها و اندرکنش جریان سرریز با این دیواره ها، جریان فوق بحرانی موجی، شکل میگیرد که حاصل این اندرکنش، تشکیل امواجی در پاییندست سرریز و روی دیواره های تنداب می باشد. این پدیده، میدان جریان پاییندست را تحت تأثیر قرار داده، شرایط نامتعادل هیدرولیکی روی سرریز را باعث میشود و بنابراین ارتفاع امواج روی دیواره، طرح دیوارهای کناری تنداب را تحت تأثیر قرار داده و از این لحاظ پروفیل امواج روی دیواره نیز اهمیت می یابد. مواد و روش ها: در این تحقیق با استفاده از نرم افزار Flow-3D، مدل آشفتگی و روش حجم محدود به شبیه سازی جریان بر روی سرریز همگرا سد گاوشان پرداخته شده و سپس تأثیر همگرایی دیواره های سرریز سد گاوشان تحت زوایای مختلف همگرایی شامل 0، 1، 2، 5/2 و 3درجه بر مشخصه های هیدرولیکی جریان مانند نحوه توزیع سرعت متوسط، فشار متوسط کف و عمق متوسط جریان و همچنین احتمال وقوع کاویتاسیون مورد بررسی قرار گرفت. برای صحت سنجی نتایج حاصل از تحلیل عددی، از نتایج آزمایشگاهی مدل هیدرولیکی سرریز استفاده شد. یافته ها: نتایج حاکی از افزایش سرعت متوسط و عمق متوسط جریان با افزایش جمع شدگی دیواره های سرریز می باشد. همچنین موقعیت مینیمم عمق جریان روی سرریز با افزایش جمع شدگی دیواره ها به تاج سرریزنزدیک تر می شود. جمع شدگی دیواره ها باعث ایجاد دو دسته موج های ثانویه در کناره ها و محور سرریز می شود که منجر به افزایش آشفتگی در جریان و افزایش ارتفاع دیواره های سرریز می شود. نتیجه گیری: با افزایش زاویه همگرایی، عدد فرود در طول مسیر جریان کاهش می یابد. با بررسی مقادیر فشار مشخص شد که به علت بالاآمدن عمق جریان در امتداد دیواره ها، فشار نیز در نزدیک دیواره های شوت افزایش پیدا می کند. بعلاوه با محاسبه ی شاخص کاویتاسیون در مقاطع مختلف مدل عددی مشخص شد که با افزایش زاویه ی همگرایی، شاخص کاویتاسیون افزایش یافته و در نتیجه بالاترین ریسک پدیده ی کاویتاسیون برای مدل با حداقل زاویه ی همگرایی خواهد بود.

سابقه و هدف: مسائل بهره برداری از مخزن دارای اهداف مختلف و متنوع هستند که به ندرت منتهی به یک جواب بهینه می شوند و معمولاً در آن ها مجموعه ای از جواب های بهینه (پارتو) موجود است. حل مسائل فوق در گذشته تنها با کاربرد روش های ساده کننده میسر بوده است که از آن جمله می توان به استفاده از ضرایب وزنی برای اهداف مختلف و تبدیل آن ها به یک تابع هدف استفاده کرد. اما در سال های اخیر با توسعه الگوریتم های چند هدفه تکامل-گرا، ابزار مناسبی برای حل آن ها فراهم شده است. در این راستا، هدف پژوهش حاضر، بررسی کاراِیی الگوریتم های بهینه سازی چندهدفه MOPSO، SPEA-II و NSGA-II در مسئله بهره برداری بهینه از مخزن با استفاده از مدل-های بهره برداری LDR، N-LDR جهت تولید پاسخ های بهینه پارتو در راستای توسعه پایدار و مقایسه نتایج با سیاست بهره برداری SOP است. مواد و روش ها: جهت نیل به هدف مذکور، ابتدا روش های بهینه سازیNSGA-II, MOPSO و SPEA-II برای هر یک از توابع استاندارد خانواده ZDT با شرایط یکسان (تعداد جمعیت و تعداد اجرا برابر) مورد ارزیابی قرار گرفتند. پس از ارزیابی روش های بهینه سازی چندهدفه با استفاده از توابع استاندارد خانواده ZDT، مدل های بهره-برداری از مخزن LDR، NLDR و SOP در محیط برنامه نویسی MATLAB کدنویسی شده و با روش های بهینه-سازی چندهدفه تلفیق گردیدند. برای هر یک از دو مدل شبیه سازی-بهینه سازی (LDR و NLDR) دو تابع هدف بدین شرح تعریف گردید، تابع هدف اول کمینه سازی مجموع درصد کمبودهای برآورد نشده و تابع هدف دوم بیشینه سازی اعتمادپذیری که بیشینه آن در شرایط بهره برداری SOP حاصل می گردد. مدل های بهره برداری از مخزن برای یک دوره 37 ساله از سال 1356 تا 1392، جهت یافتن ضرایب مربوطه در هر دو مدل خطی و غیر خطی، در شرایط یکسان برای هر یک از الگوریتم های بهینه سازی چند هدفه به تعداد 5000 تکرار اجرا گردید و جبهه پارتو بهینه حاصل شد. یافته ها: با بررسی نتایج حاصله مشاهده شد روش SPEA-II در مدل بهره برداری NLDR به نتایج مناسب تری دست یافته است لذا از میان پاسخ های جبهه پارتوی بهینه حاصله از این روش، سه پاسخ به عنوان نمونه (با استفاده از معیارهای مختلف) انتخاب گردید و شاخص های اعتمادپذیری، برگشت پذیری، آسیب پذیری و MSI برای سه پاسخ مذکور محاسبه شد. با مقایسه مقادیر توابع هدف و سایر معیارهای توسعه پایدار در پاسخ NLDR-C و شرایط SOP می توان مشاهده نمود با بکارگیری مدل بهینه سازی چندهدفه می توان با میزان کمبود کمتر (MSI 76/21 نسبت به 32/26) تقریبا به ماکزیمم اعتمادپذیری (اعتماد پذیری در شرایط SOP) دست یافت. حال آن که در پاسخ NLDR-A کمترین میزان کمبود (MSI برابر 02/13) به نسبت سایر پاسخ های نمونه و سیاست SOP به چشم می خورد. نتیجه گیری: با توجه به یافته های تحقیق مشاهده شد روش بهینه سازی SPEA-II در تمامی توابع استاندارد خانواده ZDT به جبهه پارتوی مطلوب تری نسبت به سایر روش های بهینه سازی دست یافته است. همچنین این روش در مقایسه با سایر روش های بهینه سازی دارای جبهه کامل تری از جواب های پارتو می باشد که این امر نشان از کارایی این روش بهینه سازی در مسائل بهینه سازی چند هدفه دارد. همچنین در رابطه با مدل های بهره برداری LDR و NLDR با تعداد تکرار یکسان، مشاهده شد مدل بهره برداری غیرخطی نتایج بهتری از خود نشان داده است که این امر می تواند به دلیل درجه آزادی بیشتر رابطه غیرخطی در تعیین منحنی فرمان رهاسازی مخزن سد باشد. در این تحقیق مجموعه ای از جواب های بهینه (بهینه پارتو) جهت برآورده نمودن اهداف مذکور ارائه گردید.

سابقه و هدف: برای مدیریت بهینه منابع آب و خاک توجه به ویژگی های فیزیکی خاک به خصوص ساختمان خاک ضروری است. ویژگی های فیزیکی خاک با اضافه کردن مواد آلی و معدنی بهبود می یابد. اضافه کردن برخی مواد آلی همواره باعث افزایش کارایی جذب عناصر و بهبود خصوصیات فیزیکی خاک می شود اما اثر برخی از مواد معدنی نظیر زئولیت علی رغم تأثیر مثبت بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک می تواند تأثیر منفی نیز داشته باشد که احتیاج به تحقیق بیشتری دارد. بنابراین، این تحقیق با هدف تأثیرکاربرد زئولیت و کود گاوی بر برخی پارامترهای فیزیکی خاک انجام شد. مواد و روش ها: به منظور بررسی تأثیر زئولیت و کود گاوی بر برخی پارامترهای فیزیکی در خاک زیر کشت گیاه ذرت آزمایش گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در گلخانه پژوهشی در شرایط کنترل شده انجام شد. فاکتورهای آزمایشی شامل زئولیت طبیعی در سه سطح (صفر، 6، 12 درصد وزنی) و کود گاوی پوسیده در سه سطح ( صفر، 5/0، 1 درصد وزنی یا صفر، 20، 40 تن هکتار) بودند. خاک آزمایشی از عمق 30-0 سانتی متری نمونه برداری شد. ویژگی های اولیه خاک، کود گاوی و زئولیت طبق روش های استاندارد اندازه گیری شد. خاک هر گلدان با تیمارهای آزمایشی با نسبت های معین مخلوط و بذر ذرت در آن کاشته شد. مراقبت روزانه و آبیاری کلیه گلدان ها با آب مقطر در حد ظرفیت زراعی براساس روش وزنی تا قبل از گلدهی گیاه ذرت به مدت 75 روز انجام گرفت. در پایان دوره رشدی گیاه از طوقه جدا و خاک هرگلدان هوا خشک شد. پارامترهای فیزیکی شامل جرم مخصوص ظاهری، درصد رطوبت اشباع، رس قابل پراکنش در آب و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها براساس روش های استاندارد اندازه گیری شدند. یافته ها: نتایج نشان داد که افزایش مقدار زئولیت، باعث افزایش درصد رطوبت اشباع (تخلخل کل خاک)، رس قابل پراکنش در آب و کاهش جرم مخصوص ظاهری و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (الک خشک) شد. کود گاوی باعث کاهش معنی دار جرم مخصوص ظاهری، رس قابل پراکنش در آب و افزایش میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (الک تر)شد. علی رغم تأثیر مثبت زئولیت بر روی جرم مخصوص ظاهری و درصد رطوبت اشباع، روی پارامترهای رس قابل پراکنش در آب و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (الک تر) تأثیر منفی داشت. نتیجه گیری: زئولیت مانند هر ترکیب دیگر ممکن است اثرات مثبت و منفی داشته باشد. علی رغم تأثیر مثبت زئولیت روی برخی پارامترها، بر رس قابل پراکنش در آب و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (الک تر) تأثیر منفی داشت. با توجه به اثر مثبت کود گاوی بر رس قابل پراکنش در آب و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها تلفیق کود گاوی با زئولیت جهت تعدیل اثر منفی زئولیت تا حدودی قابل توصیه است.

سابقه و هدف: هدایت هیدرولیکی اشباع خاک یکی از مهمترین خصوصیات هیدرولیکی خاک است که بر حرکت آب در خاک موثر است. شناخت این ویژگی می تواند به درک بسیاری از مشکلات زیست محیطی کمک کند. از طرفی اندازه گیری این ویژگی با روش های مستقیم مزرعه ای و آزمایشگاهی دشوار، زمانبر و هزینه بر است و استفاده از روش های جایگزینی را می طلبد که بتوان با صرف وقت، هزینه و زمان کمتری آن را از روی داده های زودیافت خاک تخمین زد. روش های ناپارامتریک از جمله روش های غیرمستقیم و نوین برآورد خصوصیات هیدرولیکی خاک از جمله هدایت هیدرولیکی اشباع می باشند. هدف از این پژوهش مقایسه روش درخت تصمیم و یک روش یادگیری برپایه نمونه ( IBk) که یک رده بند با k همسایه نزدیک است در برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، از روی خصوصیات زودیافت آن است. مواد و روش ها: در این پژوهش، از مجموعه داده ای با اطلاعات خاک شناسی 151 نمونه خاک که از منطقه ای در بجنورد گردآوری شده بود استفاده شد. خصوصیات زودیافت خاک شامل درصد شن، سیلت، رس، جرم مخصوص ظاهری، جرم مخصوص حقیقی، هدایت الکتریکی، درصد کربن آلی، درصد مواد خنثی شونده، رطوبت اشباع و اسیدیته بود. هدایت هیدرولیکی اشباع نمونه ها با استفاده از دستگاه نفوذسنج گلف اندازه گیری شده بود. برای تعیین مهمترین پارامترها در پیش بینی و مدل سازی هدایت هیدرولیکی اشباع، از آزمون گاما استفاده شد. ترکیبات مختلف از پارامترهای موجود در بانک داده بر اساس مقدار گاما با یکدیگر مقایسه شدند و ترکیب بهینه برای مدل سازی معین شد. مدل سازی با استفاده از دو روش ناپارامتریک یعنی درخت تصمیم با بهره گیری از الگوریتم M5P و روش یادگیری برپایه نمونه با بهره گیری از الگوریتم IBk با استفاده از ترکیب بهینه پارامترها که کمترین مقدار گاما را داشت صورت گرفت. برای بهبود عملکرد IBk دو نوع تابع وزن دهی فاصله استفاده شد. در آخر معیارهای ارزیابی مدل ها شامل ضریب تعیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدر مطلق خطا (MAE) و درصد میانگین قدر مطلق خطا (MAPE) محاسبه شدند. یافته ها: ترکیب بهینه ای که از آزمون گاما به دست آمد برای مدل سازی هر دو روش استفاده شد. این ترکیب شامل پارامترهای درصد شن، سیلت، رس، درصد مواد خنثی شونده، هدایت الکتریکی و جرم مخصوص ظاهری خاک بود. مدل M5P، پارامتر جرم مخصوص ظاهری خاک را به عنوان مهمترین متغیر دسته بندی کننده انتخاب کرد و سه رابطه خطی برای برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع با توجه به مقدار جرم مخصوص ظاهری ایجاد کرد. معیارهای ارزیابی نشان دادند که این مدل با جذر میانگین مربعات خطای 89/23 سانتی متر بر روز و میانگین قدر مطلق خطای 50/20 درصد، دقت بالایی در پیش بینی هدایت هیدرولیکی اشباع نداشت. استفاده از دو نوع تابع وزن دهی تاثیری بر بهبود نتایج مدل IBk نداشتند. مدل IBk نیز با جذر میانگین مربعات خطای 23/31 سانتی متر بر روز و میانگین قدر مطلق خطای 24/23 درصد دقت بالایی نداشت. نتیجه گیری: برای برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع، درخت تصمیم مدل مناسبتری نسبت به مدل یادگیری برپایه نمونه بود، همچنین این مدل اطلاعاتی از ساختار خاک تحت بررسی نیز به دست داد.

سابقه وهدف: شرایط غیرمعمول بهره برداری کانال های آبیاری به سبب تشدید خشکسالی های پی در پی در اکثر شبکه های کشور عملکرد ضعیف شبکه های آبیاری کشور در توزیع عادلانه آب بین مصرف کنندگان را سبب شده است. در این شرایط بهره گیری از راهبردهای نوین در بهبود فرآیند بهره برداری مورد توجه قرار گرفته که اجرای آن نیازمند وجود سامانه کنترل خودکار در کانال می باشد و اصولاً با شیوههای بهرهبرداری مرسوم اکثر شبکه های کشورمان انجام پذیر نیست. مواد و روشها: در این تحقیق، سامانه کنترل خودکار مرکزی پیش بین جهت بهره برداری کانال اصلی آبیاری طراحی شد. همچنین شبیه سازی هیدرولیک جریان در کانال با استفاده از مدل ساده شده انتگرالی-تاخیری در محیط نرم افزارمتلب انجام گرفت. با تعریف متغیر جدید تفاوت خطای سطح آب بین بازه های کانال آبیاری، استراتژی بهره برداری تفاوت خطای سطح آب به عنوان بخش نرم افزاری سامانه بهره برداری به کنترل گر پیش بین اضافه شد. کانال مورد مطالعه در این تحقیق، کانال اصلی شبکه ی آبیاری رودشت است که با دو مشکل عمده نوسانات ورودی و کم آبی مواجه می باشد. براین اساس سناریوهای بهره برداری مختلفی با استفاده از اطلاعات واقعی بهره برداری کانال انتخاب شد و سامانه کنترل خودکار در شرایط مختلف بهره برداری مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور سنجش کارایی استراتژی بهره برداری تفاوت خطای سطح آب در توزیع عادلانه آب بین آبگیرهای واقع در کانال اصلی، بهره برداری کانال با و بدون بهره گیری از استراتژی بهره برداری مذکور بررسی شد. یافتهها: نتایج تحقیق حاکی از عملکرد مطلوب سامانه کنترل خودکار در مدیریت بهره برداری کانال آبیاری تحت نوسانات ملایم و شدید بود به نحوی که میزان شاخص عدالت محاسبه شده به ترتیب 21/1 و 33/4 درصد برای دو سناریوی مذکور بدست آمد. با افزودن سناریوی کم آبی، ضرورت به کارگیری استراتژی «بهره برداری تفاوت خطای سطح آب» توسط کنترل گر پیش بین مشخص شد، زیرا با مقادیر بدست آمده 22/15 و 5/22 درصدی شاخص عدالت دیگر کنترل گر به تنهایی قادر به پیاده سازی توزیع عادلانه به نحو مطلوب نبوده است. همچنین نتایج نشان داد به کارگیری استراتژی مذکور به ترتیب سبب بهبود 13 و 17 درصدی شاخص عدالت توزیع آب در سناریوهای نوسان ملایم و نوسانات شدید شد. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که در شرایط وخیم بهره برداری، به کارگیری استراتژی های بهره برداری به منظور ارتقا عملکرد سامانه های کنترل ضروری است. مزیت عمده بهره گیری از استراتژی بهره برداری تفاوت خطای سطح آن است که بدون هیچ گونه نیاز به صرف هزینه اضافی جهت تغییر در زیرساخت سامانه کنترل خودکار، میزان مطلوبیت عدالت توزیع آب قابل بهبود است. راهبرد اختلاف خطای رقوم سطح آب به عنوان یک روش سیستماتیک در توزیع عادلانه آب بین آب بران در طول کانال اصلی، می تواند در بهبود عملکرد سامانه های کنترل خودکار نقش قابل توجهی را در شرایط کم آبی ایفا نماید.

سابقه و هدف: فلزات سنگین یکی از مهمترین آلاینده های خاک می باشند. افزایش مقدار آن ها با توجه به پایداری آن ها در محیط زیست منجر به توجه محققان در دهه های اخیر شده است. از طرفی آلودگی خاک ها توسط فلزات سنگین که از خودروها تولید می شوند نیز یک مسئله زیست محیطی جدی می باشد. با توجه به اهمیت آلودگی خاک، بررسی امکان آلودگی خاک توسط خودروها گوناگون ضرورت پیدا می کند. ویژگی های توزیع مکانی آلودگی در خاک های آلوده عامل مهمی جهت شناسایی نقاط آلوده و برطرف کردن آن می باشد. این تحقیق با هدف بررسی توزیع مکانی فلزات سنگین روی، مس و نیکل در خاک های کنار جاده ای مسیر زابل – زاهدان انجام گرفت. مواد و روش ها: با استفاده از روش نمونه برداری سیستماتیک منظم 252 نمونه خاک از عمق صفر تا 20 سانتی متر جمع آوری گردید. ویژگی های مختلف خاک شامل غلظت کل فلزات روی، مس و نیکل، پ هاش، هدایت الکتریکی خاک، کربن آلی، کربنات کلسیم معادل و بافت خاک اندازه گیری شد. فاکتور غنی شدگی و شاخص زمین انباشتگی برای تعیین وضعیت و روند آلودگی خاک این منطقه استفاده شد. نقشه پهنه بندی غلظت مس و روی با استفاده از روش کریجینگ معمولی و مدل نمایی، و برای فلز نیکل با استفاده از روش کریجینگ معمولی و مدل گوسی تهیه شد. دقت روش ها با استفاده از خطای قدر مطلق میانگین و مجذور میانگین مربعات خطا مقایسه شد و روشی که دارای بالاترین مقدار دقت بود برای تهیه نقشه فلزات سنگین خاک مورد استفاده قرار گرفت. یافته ها: با افزایش فاصله از جاده غلظت فلزات سنگین کاهش یافت. برای تهیه نقشه نیکل مدل گوسی، و برای روی و مس مدل نمایی دارای بالاترین دقت بود. میانگین غلظت روی، مس و نیکل در فاصله صفر، 50 و 100 متری به ترتیب برابر با 33/54، 75/52، 56/51، 67/9، 40/9، 03/9 و 26/10، 02/10، 76/9 میلی گرم بر کیلوگرم بود. مقادیر روی، مس و نیکل در خاک های کنار جاده ای در منطقه مورد مطالعه کمتر از حد مجاز سازمان جهانی بهداشت (WHO)1بود. نتایج این مطالعه نشان داد رابطه بین روی، مس و نیکل یک رابطه مثبت و معنی دار است. در واقع وجود همبستگی بین فلزات مختلف نشان دهنده منبع مشترک آنها است. نتیجه گیری: نتایج توزیع مکانی فلزات نشان داد که این خاک ها نسبت به مس، روی و نیکل غیرآلوده می باشند. غلظت و پراکنش این عناصر در منطقه دارای منشا زمین شناسی و انسانی می باشند. عناصر مس، روی و نیکل به طور طبیعی در خاک وجود دارند اما فعالیت های انسانی مانند فعالیت های کشاورزی و احتراق سوخت های فسیلی سبب تجمع بیشتر این فلزات در قسمت هایی از منطقه مورد مطالعه شده است.

سابقه و هدف: گزارش های متناقضی در مورد تغییر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و پاسخ های بیولوژیکی خاک های اصلاح شده با بایوفیلم وجود دارد. اگرچه گزارشی از مقایسه اثرات صمغ عربی در بافت های مختلف خاک وجود ندارد، گزارشات اثرات بیوپلیمرهای متفاوت به عنوان آنالوگ بالقوه ای از بایوفیلم در خاک های مختلف به صورت متناقض وجود دارد. با فرض اینکه کلاس بافت خاک، به عنوان ویژگی ذاتی آن ها، ممکن است اثرات اصلاح کننده ها یا تهویه کننده های مختلف را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین جهت ارزیابی عملکرد صمغ عربی در دو کلاس بافت خاک متفاوت، تحقیق حاضر با هدف بررسی اثرات صمغ عربی به عنوان مشابهی از بایوفیلم (پلی ساکاریدهای برون سلولی) بر چندین ویژگی خاک در خاک هایی با بافت لوم و لوم رسی انجام گرفت. مواد و روش ها: برای انجام این تحقیق با دو خاک مختلف شامل کلاس های بافت لوم رسی و لوم، یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی (CRD) با دو فاکتور شامل نوع خاک و مقادیر مختلف صمغ عربی(صفر، 5 و 10 گرم درکیلوگرم خاک) و سه تکرار و دو مشاهده انجام گردید، سپس، بعد از اتمام مرحله انکوباسیون خاک های تیمار شده، نمونه های خاک دست خورده و دست نخورده از گلدان ها تهیه و برای اندازه گیری جرم مخصوص ظاهری، رطوبت اشباع خاک و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، پایداری خاکدانه ها در حالت خیس(WAS)، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD)، بعد فرکتال جرمی خاکدانه ها، اسیدیته خاک (pH)، مقدار کربن آلی خاک، ظرفیت تبادل کاتیونی و تنفس میکروبی خاک اندازه گیری شد. یافته ها: نتایج نشان داد که اثر صمغ عربی بر رطوبت اشباع، جرم مخصوص خاک، هدایت هیدرولیکی اشباع و فعالیت میکروبی در خاک لوم نسبت به خاک لوم رسی کمتر بود. کاربرد صمغ عربی در خاک لوم رسی موجب افزایش تقریباً 12 و 18 و 317 درصد به ترتیب در مقدار رطوبت اشباع حجمی و جرمی و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک لوم رسی شد. درحالی که اثرات خیلی ناچیزی بر این خصوصیات در خاک لوم داشت. استفاده از صمغ عربی همچنین، جرم مخصوص خاک لوم رسی را کاهش داد درحالی که هیچ تغییری در جرم مخصوص خاک لوم مشاهده نشد. همچنین در خاک های تیمار شده، صمغ عربی تغییرات مثبتی را در کربن آلی خاک و پایداری، اندازه و بعدفراکتال جرمی خاکدانه ها که مستقل از نوع خاک می باشند را نشان داد. نتیجه گیری: با توجه به اینکه تغییرات کمتری در خصوصیات بافت لوم (درشتر از خاک لوم رسی می باشد) مشاهده شد، پیشنهاد ما کاربرد مقدار بالاتری از صمغ عربی (بیشتر از 10 گرم بر کیلوگرم) در خاک درشت بافت یا استفاده آن به همراه بقایای مواد آلی برای دستیابی به اثرات قابل توجه در این خاک ها می باشد.

سابقه و هدف: در دسترس بودن آب سالم و پاک یکی از مهم ترین مسائل پیش روی بشر می باشد و به تدریج که مقدار مصرف آب بیشتر می شود مواد آلاینده نیز به طرق مختلف باعث آلوده کردن منابع آبی می گردند و این مسئله در آینده بحرانی تر خواهد شد. آلودگی محیط زیست مخصوصاً آب که عامل مهمی در محدود ساختن پیشرفت های انسان است، چنان اهمیت پیدا کرده است که مبارزه با آن مورد بحث سمینارهای جهانی و منطقه ای قرار گرفته است. آلودگی آب های زیرزمینی و سطحی به نیترات در بسیاری از مناطق دنیا به صورت یک مشکل جدی مورد توجه است. روش-های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی مختلفی برای حذف نیترات وجود دارد از جمله این فرآیندها می توان به اسمز معکوس، تبادل یون، کلریناسیون نقطه شکست، الکترودیالیز و دنیتریفیکاسیون شیمیایی اشاره کرد. در سال های اخیر توجه فراوانی به مواد کم هزینه نظیر پوست درخت، نانوجاذب های گیاهی و سایر مواد زائد به عنوان جاذب شده است. این مطالعه با هدف بررسی امکان استفاده از جاذب برگ درخت بلوط به عنوان یک جاذب ارزان قیمت و مقرون به-صرفه در حذف نیترات از محلول های آبی صورت گرفت. مواد و روش ها: به منظور انجام آزمایش های جذب، نخستین قدم تهیه جاذب مورد نظر است. برای این کار و به منظور رسیدن به نتیجه مطلوب، از جاذب برگ درخت بلوط به عنوان بهترین گزینه استفاده شد تا بتوان جذب را در بهترین شرایط به دست آورد. پس از آماده سازی جاذب آزمایش های مشخصه یابی جاذب از جمله دانه بندی ذرات و سطح ویژه جاذب به روش جذب متیلن بلو صورت گرفت. سپس آزمایش های ناپیوسته انجام و روش تجزیه و تحلیل داده ها ذکر گردید. مطالعه حاضر درمقیاس آزمایشگاهی و به صورت ناپیوسته انجام شد. در این پژوهش جاذب برگ درخت بلوط ابتدا در برابر آفتاب نسبتاً خشک و به وسیله آسیاب خانگی خرد شده و سپس برای تهیه مواد نانو متری جاذب از الک شماره 200 عبور داده شد. و پس از شستشو با آب مقطر در آون با دمای 70 درجه سلسیوس به مدت 24 ساعت خشک شد. در این تحقیق اثر عواملی مانند pH، جرم جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه نیترات مورد آزمایش قرار گرفت. تمام آزمایش ها در سیستم ناپیوسته با سه بار تکرار انجام گرفت. تجزیه و تحلیل داده ها و رسم نمودارها توسط نرم افزار اکسل صورت گرفت. از مدل های سینتیک لاگرگرن و هوو برای بررسی فرآیند جذب استفاده شد، همچنین بااستفاده از مدل های ایزوترم فروندلیچ و لانگمیر، داده های جذب تعادلی مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفتند. یافته ها: نتایج نشان داد که برای جاذب مورد مطالعه زمان تعادل پس از 120 دقیقه و حداکثر جذب نیترات در5 pH= به دست آمد. با افزایش جرم جاذب از 3/0 تا 7/0 گرم راندمان حذف از 93/88 تا 82/93 درصد افزایش یافت، اما با افزایش میزان جاذب از 7/0 تا 6/1 گرم راندمان جذب تقریباً کاهش یافت. با افزایش غلظت نیترات محلول (120-5 میلی گرم بر لیتر)، راندمان حذف از 41/94 به 35/89 درصد کاهش یافت. نتیجه گیری: بر اساس نتایج بدست آمده فرایند جذب از مدل هوو و همکاران تبعیت کرده و داده های جذب با ایزوترم فروندلیچ مطابقت بیشتری داشت. بنابراین می توان اظهار نمود که برگ درخت بلوط می تواند بعنوان یک جاذب مناسب و مقرون به صرفه با حداقل تکنولوژی در حذف نیترات مورد استفاده قرار گیرد.

سابقه و هدف: نوع کاربری زمین تأثیر چشم گیری بر ویژگی های خاک دارد. مطالعه تأثیر کاربری زمین بر ویژگی های کیفیت خاک، امکان شناسایی روش های مدیریتی پایدار و به تبع آن پیشگیری از تخریب فزاینده خاک را فراهم می کند. تغییر کاربری اراضی، قطع یکسره ی درختان، جنگل ها و تبدیل مراتع به اراضی کشاورزی باعث تخریب یا اخلال در اکوسیستم های طبیعی، کاهش ظرفیت تولید فعلی یا آینده ی خاک شده و اثرات زیان باری بر خصوصیات فیزیکی خاک دارد. با توجه به گستردگی تغییرات کاربری اراضی در ایران و از آن جایی که ویژگی های کیفیت خاک و مقادیر آن ها با توجه به اهداف تحقیق و شرایط منطقه ای متفاوت می باشند، تحقیق حاضر جهت بررسی ویژگی های کیفیت خاک به ویژه ویژگی های فیزیکی در کاربری های مختلف در بخشی از شهرستان شهرکرد انجام شد. مواد و روش ها: این پژوهش در بخشی از حوزه آبخیز بارده با مساحت 80 کیلومتر مربع واقع در 40 کیلومتری شمال غربی شهرستان شهرکرد (مرکز استان چهارمحال و بختیاری) انجام شد. کاربری عمده اراضی در این منطقه، مراتع طبیعی و کشت دیم است. تعداد 85 نمونه از خاک سطحی به صورت تصادفی و نمونه مرکب (حاصل از سه نمونه واقع در رئوس مثلث متساوی الاضلاع به علاوه یک نمونه واقع در مرکز مثلث) با فواصل 1 کیلومتر و از عمق (0-20) سانتی متری برداشته شد به نحوی که با توجه به نقشه کاربری اراضی منطقه از کاربری مرتع 58 نمونه، کاربری کشت دیم 17 نمونه و از کاربری کشت آبی 10 نمونه از خاک سطحی تهیه گردید. همچنین از نقاط نمونه برداری نمونه دست نخورده جهت اندازه گیری جرم مخصوص ظاهری و هدایت هیدرولیکی خاک تهیه شد و ویژگی های فیزیکی از جمله توزیع اندازه ای ذرات، جرم مخصوص ظاهری، تخلخل کل، شاخص های پایداری خاکدانه و هدایت هیدرولیکی اشباع در آن ها اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل آماری براساس روش های آمار کلاسیک و با استفاده از نرم افزار آماری Statistica Ver. 8 انجام شد. برای بررسی ویژگی های کیفیت فیزیکی خاک در کاربری های مختلف از تجزیه واریانس (ANOVA) و مقایسه میانگین (روش دانکن در سطح 5 درصد) استفاده شد. یافته ها: نتایج نشان داد که جرم مخصوص ظاهری، درصد سیلت، پایداری ساختمان خاک به روش الک تر و خشک در اراضی کشاورزی (کشت دیم و آبی) بیشتر از اراضی مرتعی بود که از لحاظ آماری معنی دار نبود. تخلخل کل خاک و درصد شن در کاربری مرتع دارای مقدار بیشتری نسبت به کاربری کشت دیم و آبی بود. هم چنین در کاربری کشاورزی به خصوص کشت دیم در مقایسه با کاربری مرتع درصد رس بیشتر، ولی هدایت هیدرولیکی اشباع کمتر است که این تفاوت معنی دار نبود. نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین خصوصیات مورد بررسی، از لحاظ آماری تفاوت معنی داری را بین سه کاربری مرتع، کشت آبی و کشت دیم نشان نداد. نتیجه گیری: برای جلوگیری از تخریب اراضی و کاهش کیفیت خاک در کاربری ها، راهکار طولانی مدت در اراضی زراعی، کاهش عملیات خاک ورزی و افزودن ماده آلی به خاک می باشد. در اراضی مرتعی نیز باید از ورود دام های مازاد بر ظرفیت مرتع و ورود دام به مرتع قبل از آمادگی مرتع جهت چرا ممانعت کرد.

سابقه و هدف: در خاک های آهکی ایران به علت pH بالا، عناصر غذایی از حلالیت اندکی برخوردار بوده و جذب آنها توسط گیاهان با مشکل مواجه است. برای رفع این مشکلات و برای دستیابی به عملکرد مطلوب در چنین خاک هایی ناگزیر به استفاده ازگوگرد به عنوان یک ماده اصلاحی برای کاهش موضعی pH خاک و افزایش حلالیت عناصر غذایی می باشد. هدف از اجرای این تحقیق بررسی اثر گوگرد همراه با باکتری تیوباسیلوس بر تغییرات pH، هدایت الکتریکی، فسفر، گوگرد، روی و آهن قابل استفاده در خاک های زیر کشت گندم و غلظت عناصر غذایی در دانه آن در چهار منطقه از خاک های این استان با گوگرد قابل جذب متفاوت بود. مواد و روش ها: آزمایشی شامل چهار تیمار مصرف گوگرد (500، 250، 0 و1000 کیلوگرم بر هکتار)، در سه تکرار و در قالب طرح بلوک-های کامل تصادفی، در چهار مزرعه با مقدار گوگرد قابل جذب متفاوت ( 7، 13، 18و 27 میلی گرم برکیلوگرم خاک)، در مناطق مختلف استان کرمانشاه (چغانرگس، ماهیدشت، نجف آباد و قمشه) و در سال زراعی 95-1394، اجرا شد. قبل از کاشت، خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک های مورد آزمایش با روش های استاندارد آنالیز گردید. گندم در کرت های آزمایشی کشت شد و نمونه برداری از خاک در دو مرحله از رشد گندم (پنجه زنی و ساقه رفتن) و پس از برداشت برای اندازه گیری خصوصیات شیمیایی خاک و نسبت به برآورد عملکرد گندم و اندازه گیری عناصر غذایی در دانه آن با روش های متداول اقدام گردید یافته ها: نتایج نشان داد که در تمام خاک های مورد آزمایش، تأثیر مقادیر مختلف گوگرد همراه با باکتری تیو باسیلوس بر کاهش pH خاک، افزایش هدایت الکتریکی، فسفر، گوگرد، آهن و روی قابل استفاده خاک در مرحله پنجه زنی، ساقه رفتن و پس از برداشت گندم در مقایسه با تیمار شاهد در مزارع چغانرگس، ماهیدشت اختلاف معنی داری در سطح یک در صد (p<0. 01) و در نجف آباد و قمشه در سطح پنج در-صد (p<0. 05) وجود داشت. کم ترین مقدار pH خاک و بیش ترین مقدار خصوصیات اندازه گیری شده در تمام مزارع آزمایشی با مصرف 1000 کیلوگرم گوگرد بر هکتار و در مرحله ساقه رفتن شاهده شد. پس از برداشت محصول، به علت ظرفیت بافری، pH خاک و عناصر غذایی، نسبت به مرحله ساقه رفتن کاهش یاقتند. هم چنین با مصرف گوگرد مقدار غلظت عناصر غذایی به طور معنی داری در دانه گندم در هر چهار مزرعه افزایش و بیش ترین غلظت این عناصر با مصرف 1000 کیلوگرم گوگرد بر هکتار گوگرد بود. نتیجه گیری: تأثیر گوگرد همراه با باکتری های تیوباسیلوس بر خصوصیات شیمیایی خاک و مقدار غلظت عناصر غذایی در دانه گندم امیدوارکننده بود و این بیانگر پتانسیل خوب آن برای کاربرد در بخش کشاورزی می باشد و هرخاک آهکی دارای پتانسیل خاصی برای اکسیداسیون گوگرد است که وابسته به خصوصیات آن خاک می باشد و تنها مقدار کربنات کلسیم معیار مناسبی برای کاربرد گوگرد برای افزایش حلالیت عناصر غذایی نمی باشد.

سابقه و هدف: یکی از کاربردهای مهم پرش هیدرولیکی کنترل فرسایش پایین دست کانال از سیستم های انتقال آب با سرعت بالا مانند تنداب ها و سرریزها بوسیله مستهلک کردن مقدار زیادی از انرژی جنبشی پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش می باشد. حوضچه های آرامش معمولا از بتن صاف و نفوذ ناپذیر ساخته می شوند که این امر مشکلاتی از نظر زیست محیطی و همچنین هزینه و صعوبت اجرا به دنبال دارد. استفاده از حوضچه های آرامش در کانال های طبیعی پوشش داده شده با ریپ رپ و کانال های سنگی رو به گسترش است. این حوضچه ها ذاتا زبرتر و نسبت به حوضچه های آرامش سنتی نفوذپذیر می باشند. در حال حاضر تاثیر نفوذپذیری کانال بر روی مشخصات پرش هیدرولیکی مانند اعماق مزدوج و طول پرش نامشخص است. در این تحقیق مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش با بستر نفوذپذیر متخلخل به عنوان جایگزینی برای حوضچه های بتنی در اینگونه موارد مورد بررسی قرار گرفته است. مواد و روش ها: برای انجام آزمایش ها یک کانال آزمایشگاهی به طول 6 متر و عرض 80 سانتی متر با جداره شیشه ای مجهز به مخزن تأمین هد به ارتفاع 3 متر در ابتدای کانال در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه فردوسی مشهد طراحی و ساخته شد. دبی موردنیاز آزمایش ها توسط سیستم آب رسانی آزمایشگاه مجهز به پمپ سانتریفیوژ با توان آبدهی 100 لیتر بر ثانیه تأمین گردید. از دو دریچه کشویی در ابتدا و انتهای کانال به منظور ایجاد جریان فوق بحرانی، تنظیم عمق پایاب و تثبیت موقعیت پرش استفاده شد. از سه نوع شن خوب دانه بندی شده با میانگین قطر دانه بندی مختلف در محدوده 8/9 تا 38 میلی متر با طول ها و ضخامت های متفاوت برای ایجاد بستر نفوذپذیر استفاده گردید. آزمایش ها برای پنج عدد فرود متفاوت در محدوده 3/5 تا 4/7 انجام شد. عمق اولیه، ثانویه و طول پرش برای هر آزمایش اندازه گیری شده و با نتایج حاصل از بستر صاف نفوذناپذیر مقایسه گردید. یافته ها: درمجموع اهداف مختلف موردنظر این تحقیق که در درجه اول شامل ارزیابی اثر بالقوه نفوذپذیری کف حوضچه آرامش بر روی مشخصات پرش هیدرولیکی مانند نسبت اعماق مزدوج و طول پرش بود، به دست آمد. نتایج آزمایش ها نشان داد که پارامترهایی مانند میانگین قطر دانه بندی بستر حوضچه، طول و ضخامت بستر و عدد فرود جریان بر ابعاد پرش هیدرولیکی و میزان افت انرژی حاصل از آن مؤثرند. نتیجه گیری: نفوذپذیری بستر سبب کاهش ابعاد پرش هیدرولیکی شده بطوریکه نسبت اعماق مزدوج در مقایسه با بستر صاف به طور میانگین 19 درصد و نیز طول پرش حدوداً 31 درصد کاهش می یابد.

سابقه و هدف: یکی از مهم ترین آلاینده ها در آب های سطحی و زیرزمینی نیتروژن محلول به فرم نیترات می باشد. سیستم های زهکشی مصنوعی با افزایش نسبی سرعت انتقال زه آب به آب های سطحی نسبت به حالت طبیعی باعث می شوند زمان به وقوع پیوستن فرآیندهای طبیعی از جمله دنیتریفیکاسیون کاهش یابد. بیوراکتورهای دنیتریفیکاسیون با ایجاد یک محیط از منابع کربنی و عبور آب زهکش از میان آن باعث افزایش دنیتریفیکاسیون و حذف نیترات از محیط می گردند. در این مطالعه از بیوچار به عنوان دیواره کربنی در بیوراکتور استفاده شده است. در گام نخست به مقایسه عملکرد بیوراکتور پر شده با بیوچار و بیوراکتور پر شده از پوشال گندم در حذف نیترات و آمونیوم از زه آب زهکش های زیرزمینی پرداخته شد. پس از آن تأثیر ارتفاع بیوراکتور بر غلظت نیترات و آمونیوم خروجی از بیوراکتورهای پر شده با بیوچار پوشال گندم مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این تأثیر گذر زمان بر کارایی بیوراکتورها در حذف نیترات و آمونیوم برای یک دوره چهار ماهه مورد بررسی گردید. مواد و روش ها: در راستای اهدف تحقیق، بیوراکتورهایی با لوله های پلی اتیلنی با ارتفاع 125 سانتی متری شبیه سازی شدند. فاکتور تغییر ارتفاع در 4 سطح شامل 5/32، 5/62، 5/92، 125 سانتی متر که به ترتیب با H1، H2، H3 و H4 نشان داده شده، مورد بررسی قرار گرفت. شاهد (B0) حاوی 30 درصد حجمی پوشال گندم و بیوراکتورهای نمونه (B1) حاوی 30 درصد حجمی بیوچار پوشال گندم می باشند. یافته ها: نتایج نشان داد، غلظت نیترات خروجی از بیوراکتورهای دنیتریفیکاسیون به طور معنی داری تحت تأثیر بیوچار به کار رفته در آن ها قرار دارد. میانگین غلظت نیترات خروجی از بیوراکتورهای دارای 30 درصد بیوچار 16/18 میلی گرم در لیتر است در حالیکه این مقدار در بیورکتورهای فاقد بیوچار برابر با 01/49 میلی گرم در لیتر می باشد. همچنین با افزایش ارتفاع بیوراکتور غلظت نیترات خروجی از بیوراکتور کاهش می یابد. در پایان دوره 4 ماهه نمونه برداری غلظت نیترات خروجی از تیمارهای نمونه H1B1، H2B1، H3B1 وH4B1 از 160 میلی گرم در لیتر به ترتیب به مقادیر 91/20، 85/12، 04/8 و 23/5 میلی گرم در لیتر کاهش یافت، در حالیکه در تیمارهای شاهد H1B0، H2B0، H3B0 وH4B0 غلظت نیترات خروجی در پایان دوره نمونه برداری برابر با 17/42، 36/36، 99/28 و 65/19 میلی گرم در لیتر است. گذر زمان در سطح 1 درصد تأثیر معنا داری در میزان حذف نیترات دارد و در پایان دوره 4 ماهه آزمایش، میانگین غلظت نیترات خروجی از بیوراکتورهای نمونه به پایین ترین حد یعنی 77/21 میلی گرم در لیتر می رسد، این در حالی است که میانگین غلظت نیترات خروجی در روز اول نمونه برداری 21/59 میلی گرم در لیتر مشاهده گردید. غلظت آمونیوم خروجی از بیوراکتورهای حاوی بیوچار و بیوراکتورهای فاقد بیوچار در مقایسه با غلظت آمونیوم ورودی به آن ها افزایش یافت، علت این امر را می توان اینگونه بیان کرد که بخشی از نیترات توسط باکتری های بی هوازی به آمونیوم تبدیل می گردد. ولی علی رغم این افزایش مقدار آن بسیار ناچیز و کمتر از 5/0 میلی گرم در لیتر است. نتیجه گیری: راندمان حذف نیترات در بیوراکتورهای دارای بیوچار بیشتر از بیوراکتورهای فاقد بیوچار هست. افزایش ارتفاع بیوراکتور سبب افزایش حذف نیترات می گردد.

چکیده سابقه و هدف: زمانی که سیستم منابع آب با مشکلات جدی و بحران مواجه می شود می بایست جهت حل اساسی مشکل ریشه های مسبب اصلی و تاریخچه شروع مشکلات مشخص گردد تا بتوان راه حل مؤثری ارائه کرد. اقدامات وقتی می توانند مؤثر باشند که به موقع صورت گیرند در غیر این صورت هزینه بالا و تأثیر کمتری خواهند داشت. در این مقاله تاریخ هجوم آب شور به سیستم منابع آب دشت آذرشهر با استفاده از تحلیل آماری و سیستم اطلاعات جغرافیایی شناسایی و علت مؤثر واقع نشدن اقدامات بحث شده است و درنهایت به ارزیابی اثرات آن در تأمین نیازهای 20 سال آینده در نرم افزار WEAP پرداخته شده است. مواد و روش ها: تغییرات وارده بر دستگاه ها معمولاً تدریجی است تا اینکه این اثرات کوچک جمع شده و از آستانه تحمل سیستم بالاتر رود. در این تحقیق با استفاده از داده های کیفیت آب زیرزمینی، تراز آب زیرزمینی دشت آذرشهر و همچنین تراز دریاچه ارومیه تاریخ پیشروی عمده و هجوم آب شور به آبخوان اواخر سال 1379 بعد از حدود 5 سال خشک سالی متوالی مشخص گردید. با استفاده از شبکه عصبی تغییرات منابع برای 20 سال آینده پیش بینی و با توجه به نیازها به ارزیابی اثرات تغییر در تأمین نیازهای 20 سال آینده در نرم افزار WEAP بر اساس سناریو سال آبی پرداخته شده است. یافته ها: در اثر 5 سال خشک سالی متوالی برداشت ها از آبخوان به سرعت افزایش یافته، و از انجاییکه هیچ اقدام سازه ای قابل توجه و علی الخصوص اقدامات غیر سازه ای (مؤلفه های حکمرانی خوب) از قبیل شفافیت (دسترسی کامل تمام گرودارن به داده های اطلاعاتی) و مشارکت تمام گرودارن در حل مشکل و نهایتاً پاسخگویی کافی در برابر عدم اقدامات مؤثر وجود نداشته، اثرات تجمعی این 5 سال خشک سالی موجب تغییر بزرگی در سیستم شده است. در اثر این تغییر، ظرفیت سیستم به شدت متأثر شده و امکان تأمین نیازهای آتی در دشت مقدور نخواهد بود و این موضوع پایداری اقتصادی و اجتماعی منطقه را به شدت تهدید می کند. نتیجه گیری: تغییر بزرگ وارده بر سیستم منابع آب آذرشهر پس از 5 سال خشک سالی متوالی در انتهای سال1379 بانفوذ گسترده آب شور از محدوده جزیره اسلامی به آبخوان رخ داده است. اقدامات سازه ای صورت گرفته به قدری کوچک بوده که نتوانسته اثر این تغییر واردشده بر سیستم را خنثی کند و در عمل تا سال1393 شوری آب زیرزمینی گسترش یافته است. اگر بخواهد سطح کشت سال آبی 1394-1395 در 20 سال آینده حفظ شود و مقدارسطح شور شده از سطح شور شده سال آبی 1394-1395فراتر نرود، در تأمین نیاز کشاورزی 16 تا 18میلیون مترمکعب کمبود خواهد بود. می توان با مدیریت تقاضای آب کشاورزی با اجرای طرح های تحت فشار و قطره ای به صورت پله ای (هر 5 سال 5%) این کمبود را به 13 میلیون مترمکعب در انتهای دوره 20 ساله و با کاهش سالیانه 1% از اراضی آبی زراعی در کنار مدیریت تقاضای آب کشاورزی این کمبود را در انتهای دوره 20 ساله به 10 میلیون مترمکعب کاهش داد.

سابقه و هدف: فرم بستر یا به عبارتی ناهمواری های بستر به شکل های مختلف در بستر رودخانه اطلاق می شود که در اثر حرکت جریان به وجود می آید و تأثیر مستقیم و مهمی روی زبری بستر و در نتیجه مقاومت در مقابل جریان و تأثیر روی پروفیل سطح آب را در پی دارد. از آن جا که محاسبات دبی-اشل رودخانه و سرعت جریان کاملاً تحت تأثیر زبری قرار دارد، لذا پیش بینی دقیق شکل بستر از اهمیت زیادی برخوردار است. به دلیل تأثیر پارامترهای مختلف در شکل گیری فرم بستر رودخانه ها، تعیین معادلات حاکم بر آن مشکل بوده و مدل های ریاضی نیز از دقت کافی برخوردار نیستند. امروزه استفاده از سیستم های هوش مصنوعی به عنوان راهکاری جدید در تحلیل مسائل آبی، گسترش یافته است. هدف این پژوهش، معرفی روشی است که با استفاده از آن بتوان فرم بستر رودخانه های ماسه ای را با دقت بالایی پیش بینی نمود. مواد و روش ها: در پژوهش حاضر، برای به دست آوردن نتایج بهتر و کاهش پراکندگی داده ها، داده ها به طور تصادفی به دو بخش آموزش (70 درصد) که شامل 1647 داده ی آزمایشگاهی و آزمون (30 درصد) که شامل 560 داده ی آزمایشگاهی است تقسیم شدند. روش هوشمند درخت تصمیم بر روی داده های بخش آزمون در محیط برنامه نویسی وکا کدنویسی شد و در نهایت با استفاده از الگوریتم های (Random Forest) و (Random Tree) واسنجی بر روی داده ها انجام گردید. سپس روش های تجربی وان راین، انگلند هانسن و سیمونز و ریچاردسون بر روی داده های بخش آزمون اجرا گردید. یافته ها: ارزیابی نتایج به دست آمده با استفاده از معیارهای آماری مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، نرخ دسته بندی صحیح (CCI) و مساحت زیر منحنی (ROC Area) انجام شده است. نتایج نشان داد که الگوریتم(Random Forest) برای داده های آزمایشگاهی با معیارهای آماری 85%CCI= درصد، 17/0RMSE=، 97/0ROC= دارای بهترین عملکرد است. از سوی دیگر با بررسی نتایج روش های تجربی مشخص شد که برای داده های آزمایشگاهی، روش وان راین با نتایج %64CCI= درصد، 07/1RMSE= دارای عملکرد بهتری می باشد. بین متغیرهای مختلف محیطی دبی، عرض، عمق، شیب، قطر متوسط ذرات رسوبی و دما برای داده های آزمایشگاهی دارای بیشترین اهمیت در پیش بینی فرم های بستر بودند. نتیجه گیری: در این پژوهش برتری مدل های محاسباتی نرم در مدل سازی و پیش بینی فرم بستر مشهود بوده و مدل های اجرا شده در محیط وکا عملکرد بهتری داشتند. اصولاً از آن جا که در شکل گیری فرم بستر رودخانه ها، عوامل متعددی دخالت دارند و همچنین به دلیل ماهیت پیچیده ی آن، پیش بینی این پدیده بسیار دشوار و گاهی کم دقت است. از آن جا که روش های هوش مصنوعی برای تحلیل مسائلی به کار می روند که شناخت و توصیف صریح از ماهیت مسئله وجود ندارد، بنابراین بسیاری از مسائل مربوط به فرم های بستر را می توان با این روش ها حل نمود.